JP5262062B2 - ブリーザの配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、ブリーザの配置構造に関し、特に、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置におけるブリーザの配置構造に関する。

従来、インホイールモータの回転軸よりも上方の位置であって、かつ、インホイールモータとホイールとの間の位置にブリーザを設けるというブリーザの搭載構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この搭載構造は、ブリーザをホイール内の奥まった位置に設置させることで、車輪の回転に伴って巻き上げられる石、砂、ゴミ等の異物等が直接ブリーザに衝突してしまうのを防止する。
特開２００５−３２４７２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の搭載構造は、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布を考慮することなくブリーザの配置を決定するので、筐体内の圧力が高い部分に通じる位置にブリーザを配置した場合には潤滑油や冷却液の漏れを生じさせてしまうおそれがあり、その筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置にそのまま適用することができない。

上述の点に鑑み、本発明は、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置に適用可能なブリーザの配置構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係るブリーザの配置構造は、モータ及び減速機を収容する筐体内に低圧部分と高圧部分とを生成する構造を備えたインホイールモータ駆動装置におけるブリーザの配置構造であって、前記低圧部分に通じる位置にブリーザを配置することを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係るブリーザの配置構造であって、前記高圧部分は、モータの発熱部分を囲む、加圧冷却液の流路であることを特徴とする。

また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係るブリーザの配置構造であって、前記低圧部分は、減速機を収容する空間であることを特徴とする。

また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記インホイールモータ駆動装置における他の部材に囲まれた空間であって、狭路を介して外部空間と連通する空間にブリーザを配置することを特徴とする。

また、第五の発明は、第一乃至第四の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記他の部材に囲まれた空間は、モータハウジング及びブレーキダストカバーに囲まれた空間であることを特徴とする。

また、第六の発明は、第一乃至第五の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記モータハウジングは、前記ブリーザを収容する凹部を備えることを特徴とする。

また、第七の発明は、第一乃至第六の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記ブレーキダストカバーは、前記ブリーザを収容する凹部を備えることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置に適用可能なブリーザの配置構造を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係るブリーザの配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置の構成例を示す図であり、インホイールモータ駆動装置１００は、ブリーザ１、ブレーキロータ２、ブレーキダストカバー３、モータハウジング４、モータハウジングカバー５、モータ６、減速機７、動力伝達部材８、ハブ９及びホイール１０から構成される。

ブリーザ１は、モータ６及び減速機７を収容する筐体内の圧力を調整するための装置である。ここで、「筐体」とは、モータハウジング４、モータハウジングカバー５、動力伝達部材８及び減速機７のリングギア７３で構成されるケースであって、内部にモータ６及び減速機７を収容するケースをいう。

ブリーザ１は、例えば、スプリングを用いたリリーフ弁や気体のみを通過させる膜等で構成され、筐体内に収容されるモータ６又は減速機７が加熱され、それらに接する筐体内の気体又は液体が膨張することで筐体内の圧力が増大した場合に、その膨張した気体を筐体外部に放出し、一方で、筐体内に収容されるモータ６又は減速機７が冷却され、それらに接する筐体内の気体又は液体が元の状態に戻った場合に、既に放出した分の気体を筐体外部から筐体内部に取り込むようにする。

ブレーキロータ２は、制動装置を構成する部材であり、制動装置は、車輪（ハブ９及びホイール１０を含む。）と共に回転するブレーキロータ２をブレーキキャリパのブレーキパッドで挟み込むことで制動力を発揮し車輪の回転を停止させる。

ブレーキダストカバー３は、ブレーキロータ２に異物が付着するのを防止するためブレーキロータ２を覆うカバーである。

モータハウジング４は、モータ６及び減速機７を収容するための筐体の一部であり、ナックルアーム１１又はサスペンションアームを介して車両に取り付けられる。

モータハウジングカバー５は、モータ６を収容するための筐体の一部であり、モータハウジング４に取り付けられる。

モータ６は、各車輪に取り付けられる電動モータであって、車軸を回転させ、そのトルクを減速機７、動力伝達部材８、ハブ９及びホイール１０を経て車輪に伝達する。

また、モータ６は、ステータ６０、コイルエンドカバー６１及びロータ６２から構成され、ステータ６０とコイルエンドカバー６１との間に高圧部分となる冷却液流路６３を備える。なお、冷却液流路６３の詳細構造については後述する。

減速機７は、モータ６の回転数を減速させて高いトルクを発生させる機械装置であり、例えば、プラネタリギア装置であって、車軸と一体となっているサンギア７０を回転させ、サンギア７０とリングギア７３との間でプラネタリギア７１を自転させながら公転させ、図中の領域ＦＡのところでプラネタリキャリア７２にスプライン嵌合された動力伝達部材８にトルクを伝達する。

なお、筐体内のモータ６周辺の空間（以下、「モータ室」とする。）と筐体内の減速機７周辺の空間（以下、「減速機室」とする。）とは、それぞれの空間における圧力の自由な伝播を妨げるよう、壁で隔てられるようにしてもよく、例えば、その壁にリリーフ弁を配置し、発熱するコイルを有するために比較的高い圧となり易いモータ室と比較的低い圧となり易い減速機室とを分離するようにしてもよい。

この場合、モータ室の圧力が所定圧以上となった場合に、リリーフ弁を経てその圧力が減速機室に伝播し、その後減速機室の圧力が所定圧以上となった場合に、減速機室に取り付けられたブリーザ１を介して減速機室内の気体を外部に放出させる。

その結果、減速機室の圧力を低減させ、ひいては、モータ室の圧力を低減させることができる。

動力伝達部材８は、減速機７の車両外側（図左側が車両外側に対応し、図右側が車両内側に対応する。）を覆うように配置される円盤状の部材であり、その外周端のところでハブ９に結合されており、リングギア７３に一体化されたインナーレース部と、ハブ９に一体化されたアウターレース部とで構成される２列のアンギュラーボールベアリングに支持されながらハブ９と共に回転する。なお、動力伝達部材８とハブ９とは、一体化されていてもよい。

ハブ９は、動力伝達部材８から伝達されるトルクをホイール１０に伝達するための部材であり、また、ホイール１０は、ハブ９から伝達されるトルクを車輪に伝達するための部材であって、ボルトによってハブ９に取り付けられ、ハブ９とホイール１０とは共に回転する。

ここで、図２及び図３を参照しながら、冷却液流路６３の構成を説明する。なお、図２は、モータ６の分解組み立て図であり、図３は、図１に示す領域IIIの拡大図である。

図２に示すように、モータ６は、モータハウジング４、ステータ６０、コイルエンドカバー６１及びモータハウジングカバー５から構成され、モータハウジングカバー５をモータハウジング４に取り付けることで、モータハウジングカバー５とステータ６０との間にコイルエンドカバー６１を挟み込むようにする。

コイルエンドカバー６１は、モータハウジングカバー５及びステータ６０の何れにも固定されることなくそれらの間を微動できるように配置され、ステータ６０との間に冷却液流路６３を形成する（図３参照。）。

また、コイルエンドカバー６１は、ステータ６０との間及びモータハウジングカバー５との間に微小な隙間を形成し、その隙間を冷却液で満たすことができるようにする。

図３の黒色で塗りつぶされた部分は、図示しないポンプによって加圧された冷却液がその加圧された状態を保持したまま存在する高圧部分を示し、冷却液流路６３、ステータ６０との間の微小な隙間、及び、モータハウジングカバー５との間の微小な隙間がその高圧部分に含まれる。

加圧された冷却液は、ステータ６０の周りに存在する、断熱材として機能する空気をロータ６２の方に追い出し、ステータ６０とコイルエンドカバー６１との間の隙間、及び、コイルエンドカバー６１とモータハウジングカバー５との間の隙間を埋めることでステータ６０のコイルからモータハウジングカバー５への伝熱経路を形成し、コイルで発生した熱を効率的にモータハウジングカバー５から放熱させることでコイルの冷却効果を更に高めるようにする。

また、図３の矢印は、微小な隙間から漏れ出る冷却液を示し、この漏れ出た冷却液は、モータ６の車軸及び減速機７の潤滑用の液体として利用された後オイルタンク（図示せず。）に送られる。

このようにして、モータ６は、冷却液を循環させながら、ステータ６０のコイルで発生した熱を効率的に排出することができる。

反面、モータ６は、冷却効果を高めるためにステータ６０の周りに加圧された冷却液を送り込むので、加圧された冷却液がある空間に通じる位置にブリーザ１を配置されると、インホイールモータ駆動装置１００は、ブリーザ１を介して加圧された冷却液を外部に漏らしてしまうおそれがある。

そこで、本発明に係るインホイールモータ駆動装置１００は、車輪回転軸の上部に、加圧された冷却液が存在しない空間に通じる通路ＰＴ１を有するブリーザ１を備えるようにする。

図４は、図１に示す領域IVの拡大図であり、減速機７が収容される空間から上方に延びる通路ＰＴ１を有するブリーザ１を示す。

通路ＰＴ１は、好適には、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が飛び跳ねてブリーザ１の先端（出入口）に到達しないよう十分に細く形成され、また、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が流れ込まないよう、鉛直方向上方を真っ直ぐに向いているが、斜め上方を向いていてもよく、鉛直方向上方又は斜め上方を向きながら途中で屈曲又は屈折する部分を有していてもよい。

このようにして、通路ＰＴ１は、筐体内の液体が外部に漏れるのを防止しながら、ブリーザ１を介して筐体内の空気だけを出入りさせることができる。

また、図４に示すように、ブリーザ１が存在するブリーザ空間ＳＰは、ブレーキダストカバー凹部３ａ及びモータハウジング凹部４ａによって形成され、狭路ＮＰを経て外部空間に連通される。

ここで、狭路ＮＰは、ブリーザ空間ＳＰの長さ、幅、高さの寸法に比べて狭い幅を有する通路をいい、好適には、鉛直方向上方に延びるが、他の方向に延びるものであってもよい。なお、狭路ＮＰは、管状の通路であってもよく、また、外部に向かってほぼ真っ直ぐ延びるが、屈折又は屈曲しながら延びてもよく、ラビリンス構造を備えるようにしてもよい。外部からブリーザ空間ＳＰへの異物の進入を防止するためである。

なお、ブリーザ空間ＳＰは、ブレーキダストカバー３のみが凹部３ａを有し、モータハウジング４が凹部４ａを有さない態様で構成されてもよく、反対に、モータハウジング４のみが凹部４ａを有し、ブレーキダストカバー３が凹部３ａを有さない態様で構成されてもよい。各構成要素の加工をより簡単にするためである。

このようにして、ブリーザ空間ＳＰは、泥水等の異物が進入してブリーザ１の先端に付着してしまうのを防止しながら、ブリーザ１を介して異物混入のない空気を筐体内に送り込むことができる。

また、ブリーザ空間ＳＰは、異物の付着を防止するための専用カバーをブリーザ１に装着する必要性を排除し、インホイールモータ駆動装置１００の製造コストの増大を防止することができる。

次に、図５を参照しながら、本発明に係るブリーザの配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置の別の構成例について説明する。

インホイールモータ駆動装置２００は、車輪回転軸の上部に、加圧された冷却液が存在しない空間に通じる通路ＰＴ２を有するブリーザ１を備える。他の構成要素は、インホイールモータ駆動装置１００と共通するため、説明を省略する。

通路ＰＴ２は、モータ６が収容される空間から車両外側に延び、更に、屈折路又は屈曲路を経て上方に延びる。なお、通路ＰＴ２が連通される筐体内の空間は、加圧された冷却液の存在しない、モータ６周辺の空間である。

通路ＰＴ２は、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が飛び跳ねてブリーザ１の先端に到達しないよう途中で屈折又は屈曲し、また、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が流れ込まないよう、屈折又は屈曲後の部分が鉛直方向上方を真っ直ぐに向いているが、屈折又は屈曲後の部分が斜め上方を向いていてもよく、更に、屈折又は屈曲前の部分が車両外側に水平に延びるのではなく、鉛直方向上方に傾きながら車両外側に延びるようにしてもよい。

このようにして、通路ＰＴ２は、筐体内の液体が外部に漏れるのを防止しながら、ブリーザ１を介して筐体内の空気だけを出入りさせることができる。

以上の構成により、モータ室内における発熱部分が、加圧された冷却液で冷却されるインホイールモータ駆動装置は、筐体内の低圧空間に通じる位置にブリーザ１を配置することで、ブリーザ１から液体が漏れ出すのを防止することができる。

また、本発明に係るブリーザ１の配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置は、ブレーキダストカバー３及びモータハウジング４に囲まれた、泥水等の異物が進入し難い奥まった空間にブリーザ１を配置することで、ブリーザ１の空気が出入りする部分に異物が付着するのを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、ブリーザ１は、ブレーキダストカバー３及びモータハウジング４に囲まれた空間内に配置されるが、ナックルアーム１１及びモータハウジング４に囲まれた空間、又は、モータハウジングカバー５及びモータハウジング４に囲まれた空間等、インホイールモータ駆動装置１００、２００を構成する他の構成要素群に囲まれた空間内に配置されてもよく、モータハウジング４のみで形成される空間内等、単一の構成要素に囲まれた空間内に配置されてもよい。異物が混入し難い空間であれば、異物がブリーザ１の先端に付着するのを防止するという同様の効果を得ることができるからである。

本発明に係るブリーザの配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置の構成例を示す図（その１）である。 モータの分解組み立て図である。 図１に示す領域IIIの拡大図である。 図１に示す領域IVの拡大図である。 本発明に係るブリーザの配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置の構成例を示す図（その２）である。

符号の説明

１ ブリーザ
２ ブレーキロータ
３ ブレーキダストカバー
３ａ ブレーキダストカバー凹部
４ モータハウジング
４ａ モータハウジング凹部
５ モータハウジングカバー
６ モータ
７ 減速機
８ 動力伝達部材
９ ハブ
１０ ホイール
１１ ナックルアーム
６０ ステータ
６１ コイルエンドカバー
６２ ロータ
６３ 冷却液流路
７０ サンギア
７１ プラネタリギア
７２ プラネタリキャリア
７３ リングギア
１００、２００ インホイールモータ駆動装置
ＦＡ 嵌め合い領域
ＮＰ 狭路
ＰＴ１、ＰＴ２ 通路
ＳＰ ブリーザ空間

Claims (6)

1. モータ及び減速機を収容する筐体内に低圧部分と高圧部分とを生成する構造を備えたインホイールモータ駆動装置におけるブリーザの配置構造であって、
   前記筐体内の気体は、前記ブリーザを介してブリーザ空間に放出され、
   前記ブリーザ空間は、前記ブリーザ空間よりも狭い幅を有する狭路によって外部空間と連通し、
   前記ブリーザは、前記ブリーザ空間において、前記低圧部分に通じる位置に配置される、
   ことを特徴とするブリーザの配置構造。
2. モータ及び減速機を収容する筐体内に低圧部分と高圧部分とを生成する構造を備えたインホイールモータ駆動装置におけるブリーザの配置構造であって、
   前記インホイールモータ駆動装置のモータハウジング及びブレーキダストカバーに囲まれた、狭路を介して外部空間と連通する空間において、前記低圧部分に通じる位置にブリーザを配置する、
   ことを特徴とするブリーザの配置構造。
3. 前記モータハウジングは、前記ブリーザを収容する凹部を備える、
   ことを特徴とする請求項２に記載のブリーザの配置構造。
4. 前記ブレーキダストカバーは、前記ブリーザを収容する凹部を備える、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のブリーザの配置構造。
5. 前記高圧部分は、モータの発熱部分を囲む、加圧冷却液の流路である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のブリーザの配置構造。
6. 前記低圧部分は、減速機を収容する空間である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のブリーザの配置構造。

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